imported>Upojzsb：使用DisamAssist清理消歧义链接：KVM（链接至基于内核的虚拟机）。

2023-04-28T08:41:13Z

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{{Notability Unreferenced|time=2019-08-29T10:17:48+00:00}}
{{专家}}
{{NoteTA|G1=IT|G2=FL}}
{{Infobox CPU architecture
| name = LoongISA
| image = LoongISA-Logo.png
| designer = [[龙芯中科]]
| bits = [[32位]]、[[64位]]
| introduced = {{Start date and age|2015|8|18}}
| version = 2.0
| design = [[精簡指令集]]（RISC）
| type = 寄存器-寄存器，Load-Store
| encoding = 固定長度
| branching = 比較和分支
| endianness = 小端序
| extensions = [[LoongMMI|MMI]] LSX1/2 LASX LEXT1/2/3 LSPW LBT1/2/3 LBTMMU LAMU LVZP
| open = 否
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}}
{{Portal box|计算机科学|信息技术}}
'''LoongISA'''（简称LISA）是[[龙芯中科]]出品的，通过64位[[MIPS指令集]]扩展而来的[[中央处理器|CPU]][[指令集架构]]。LoongISA 采用MIPS的指令集格式，包括MIPS64 Release 2全套指令集和MIPS64 Release 5中的部分指令模块，以及其他一系列龙芯中科自主扩展的指令集。LoongISA是[[龙芯中科]]的注册商标。

2021年4月15日，龙芯发布了新指令集架构[[LoongArch]]，同年出品了使用该架构的3A5000。此后的[[龙芯]]CPU都使用LoongArch，LoongISA进入弃用状态。

==版本==
===LoongISA 1.0===
LoongISA 1.0正式公开于在2015年8月18日的发布会，和[[龙芯3A2000]]、[[GS464E]]、[[Loongnix]]一起发布。<ref name="龙芯发布新芯片、操作系统、微架构和指令集">{{cite web |author1=梁辰 |title=龙芯发布新一代处理器并将进行生态建设_科技_腾讯网 |url=https://tech.qq.com/a/20150818/047131.htm |website=tech.qq.com |accessdate=2019-11-17 |archive-date=2019-11-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191110071723/https://tech.qq.com/a/20150818/047131.htm |dead-url=no }}</ref><ref name="龙芯自主指令集随新微架构发布">{{cite web |author1=上方文Q |title=自主指令集！龙芯新架构四核登场：生态丰富 |url=https://m.mydrivers.com/newsview/443138.html |website=m.mydrivers.com |accessdate=2019-11-17 |archive-date=2019-11-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191110071725/https://m.mydrivers.com/newsview/443138.html |dead-url=no }}</ref><ref name="LISA1发布">{{cite web |author1=孙武 |title=龙芯发布新一代四核CPU：自主指令集来了 |url=https://www.guancha.cn/Science/2015_08_18_331056_s.shtml |website=www.guancha.cn |accessdate=2019-11-30 |archive-date=2020-02-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200204144501/https://www.guancha.cn/Science/2015_08_18_331056_s.shtml |dead-url=no }}</ref><ref>{{cite web |title=中国芯暗流涌动，龙芯、飞腾他们都在走什么样的路？ |url=http://digi.163.com/15/1022/17/B6I2NQPK00162OUT.html |website=digi.163.com |accessdate=2019-11-30 |date=2015-10-22 |archive-date=2020-02-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200204144502/http://digi.163.com/15/1022/17/B6I2NQPK00162OUT.html |dead-url=no }}</ref>
LoongISA指令系统在[[MIPS架构|MIPS64]]架构500多条指令基础上，在基础指令、虚拟机指令、面向X86和ARM的二进制翻译指令、向量指令和核心态等多个方面增加了近1400条新指令，<ref name="龙芯发布新芯片、操作系统、微架构和指令集" />其中包括：
* 148条 LoongEXT 指令
* 5条 LoongVZ 指令
* 213条 LoongBT 指令
* 1014条 LoongSIMD 指令
将 MIPS 原本的527条指令，扩展为1907条。<ref name="LISA1发布"/>

LoongISA 1.0 里包括 MIPS 部分指令集，其中有 MIPS64 Release 2 全套指令集和 MIPS64 Release 5 中的 [[MSA]] 向量指令模块、 DSP 指令模块和 VZ 虚拟化指令模块。

===LoongISA 2.0===
LoongISA 2.0是随着[[龙芯3A/B4000]]产生的新一代自主指令集，相对于LoongISA 1.0删去了其中的 MIPS DSP 指令集模块，添加了新的 LoongBT 指令集，且一并添加了新的 LoongSX、LoongASX、LoongEXT3、LoongAMO 等指令集。

== 指令集列表 ==
{|class=wikitable
|+LoongISA 指令集组件一览<ref>{{Cite web|title=龙芯 3A4000 处理器用户手册|url=http://www.loongson.cn/uploadfile/cpu/3A4000user.pdf|accessdate=2020-05-05|author=|date=|format=|publisher=|language=|archive-url=https://web.archive.org/web/20200408141612/http://loongson.cn/uploadfile/cpu/3A4000user.pdf|archive-date=2020-04-08|dead-url=yes}}</ref><ref>{{Cite web|title=龙芯 3A2000/3B2000 处理器用户手册下册 GS464E 处理器核|url=http://www.loongson.cn/uploadfile/cpu/3A2000/Loongson3A2000_user2.pdf|accessdate=2020-05-05|author=|date=|format=|publisher=|language=|archive-date=2017-06-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20170629210015/http://loongson.cn/uploadfile/cpu/3A2000/Loongson3A2000_user2.pdf|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite web|title=龙芯 GS264 处理器核用户手册|url=http://www.loongson.cn/uploadfile/cpumanual/LoongsonGS264_user.pdf|accessdate=2020-05-05|author=|date=|format=|publisher=|language=|archive-date=2019-07-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20190713073150/http://www.loongson.cn/uploadfile/cpumanual/LoongsonGS264_user.pdf|dead-url=no}}</ref>

|-
!指令集全称
!指令集简称
!指令集描述
!LoongISA 1.0 [[GS464E]]、[[GS264]]
!LoongISA 2.0 [[GS464V]] R2
!备注
|-
!colspan=6|MIPS部分（MIPS64 R2）<ref>{{cite web |title=MIPS Architecture Modules |url=https://www.mips.com/products/architectures/ase/ |accessdate=2020-05-15 |archive-date=2020-03-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200302085454/https://www.mips.com/products/architectures/ase/ |dead-url=no }}</ref>
|-
|[[MIPS SIMD Architecture]] 1.0
|MSA 1
|MIPS64 可选SIMD模块
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|[[MIPS SIMD Architecture]] 2.0
|MSA 2
|MIPS64 可选SIMD模块
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|MIPS Virtualization
|VZ
|MIPS64 可选虚拟化模块
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|MIPS DSP
|DSP
|MIPS64 可选[[数字信号处理器|DSP]]模块
|{{有}}
|{{无}}
|
|-
|MIPS Cryptographic
|CGP
|MIPS64 可选密码学指令集
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
!colspan=6|龙芯扩展指令
|-
|[[LoongMMI]]
|MMI
|龙芯多媒体扩展指令集
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|LoongCAM
|LCAMP
|硬件查找表功能指令集
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|LoongEXT 1
|EXT 1
|龙芯通用扩展指令集 I
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|LoongEXT 2
|EXT 2
|龙芯通用扩展指令集 II
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|LoongEXT 3
|EXT 3
|龙芯通用扩展指令集 III
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongVZ
|LVZP
|龙芯虚拟化扩展指令集
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|LoongSX 1
|LSX 1
|龙芯向量扩展指令集 I
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongSX 2
|LSX 2
|龙芯向量扩展指令集 II
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongASX
|LASX
|龙芯高级向量扩展指令集
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongSPW
|LSPW
|龙芯页表遍历扩展指令集
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongAMO
|LAMO
|龙芯原子访存指令集
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongBT 1
|LBT 1
|龙芯二进制翻译加速扩展指令集 I
|{{有}}
|{{有}}
|
|-
|LoongBT 2
|LBT 2
|龙芯二进制翻译加速扩展指令集 II
|{{无}}
|{{有}}
|
|-
|LoongBT 3
|LBT 3
|龙芯二进制翻译加速扩展指令集 III
|{{无}}
|{{有}}
|
|}

==指令集==
{{Expand section|time=2019-12-01T07:48:58+00:00}}
===MIPS部分===
===== 与MIPS的不同点 =====
====== 浮点标准 ======
{{further|IEEE_754}}
{{further|NaN#浮点数}}
LoongISA 1.0的浮点遵守'''IEEE754-1989'''标准，使用Legacy NaN的QNaN/SNaN定义。但是其MADD指令则按'''IEEE754-2008'''的Fused MADD标准实现，与MIPS64 Release2不同。<ref>{{Cite web|title=MIPS: math-emu: Add madd/msub/nmadd/nmsub emulation for Loongson-3 - Patchwork|url=https://patchwork.kernel.org/patch/10799223/|accessdate=2019-11-30|work=patchwork.kernel.org}}</ref>

LoongISA 2.0则全部遵循'''IEEE754-2008'''标准，使用'''IEEE754-2008'''规定的NaN 2008的QNaN/SNaN定义，依照MIPS64 Release 5 实现浮点运算单元。

===LoongMMI===
{{main|LoongMMI}}
[[LoongMMI]]（'''LoongM'''ulti'''M'''edia extensions '''I'''nstruction）指令集是'''龙芯多媒体扩展指令集'''的英文简称，用于多媒体加速。

===LoongEXT===
LoongEXT（简称LEXT）是龙芯通用扩展指令集。LoongEXT现在最新版为3.0，按照指令长度分'''LoongEXT32'''和'''LoongEXT64'''两种类别。LoongEXT指令集已提交了对[[gcc]]社区的支持，<ref name="2018加入支持">{{cite web |title=GNU Binutils 2.32 Branched Ahead Of Release With New Features - Phoronix |url=https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=GNU-Binutils-2.32-Branched |website=www.phoronix.com |accessdate=2019-11-26 |archive-date=2020-09-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200919164923/https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=GNU-Binutils-2.32-Branched |dead-url=no }}</ref>可在编译中选用此指令集的优化选项。

===LoongVZ===
LoongVZ（简称LVZP）是龙芯针对MIPS64 Release 5中的VZ虚拟化模块指令集的扩展，现已在[[龙芯中科]]的[[基于内核的虚拟机|KVM]]、[[QEMU]]和[[libvirt]]库中有所运用。

== 参考文献 ==
{{Reflist|2}}

== 参见 ==
{{Portal box|计算机科学|信息技术}}
* [[龙芯]]
* [[龙芯中科]]
* [[MIPS架构]]
* [[精简指令集]]

==外部链接==
* [http://cgit.loongnix.org/cgit Loongnix 开源社区源码库] {{Wayback|url=http://cgit.loongnix.org/cgit |date=20200516160303 }}
{{RISC-based processor architectures}}
{{CPU technologies|精简指令集}}

[[Category:指令集架構]]
[[Category:龙芯]]

LoongISA - 版本历史

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